一種數(shù)控增件工裝及其快速裝配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)控增件工裝及其快速裝配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代機(jī)械加工及模具行業(yè)中，數(shù)控整體加工的工藝裝備在需要增加新制工藝件的時(shí)候，需要將原工件返回到制造車間并將工裝重新上數(shù)控機(jī)床找正加工，因此導(dǎo)致工裝的制造、周轉(zhuǎn)周期相對(duì)較長(zhǎng)，任務(wù)量較大而且工作效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明目的是提供一種數(shù)控增件工裝及其快速裝配方法，利用工裝上原有的兩個(gè)數(shù)控加工基準(zhǔn)孔為基準(zhǔn)，通過(guò)在工裝的加工面任意位置上鉆一個(gè)輔助基準(zhǔn)孔，利用激光跟蹤儀上的軸對(duì)準(zhǔn)功能實(shí)測(cè)這三個(gè)孔的相對(duì)位置，建立工裝的直角坐標(biāo)系，然后按照工裝的三維工程數(shù)據(jù)提供的新制造的零件空間位置坐標(biāo)調(diào)整到位，最后利用激光跟蹤儀將新制零件的位置測(cè)量顯示在電腦顯示屏上，方便檢驗(yàn)人員檢查驗(yàn)收并根據(jù)此進(jìn)行新制零件的加工。使數(shù)控增件工裝的制造更加快速、簡(jiǎn)潔，制造裝配精度滿足要求，檢測(cè)更為直觀。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種數(shù)控增件工裝，具有工裝基體(I)，工裝基體(I)上具有基準(zhǔn)孔A和基準(zhǔn)孔B，工裝基體(I)上還具有已加工表面。
[0006]—種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，包括以下步驟:
[0007]I)在工裝基體(I)實(shí)物上添加輔助基準(zhǔn)孔C:在工裝基體(I)已加工表面上任意位置處鉆一個(gè)與激光跟蹤儀的工具球靶球底座相同直徑的孔，作為輔助基準(zhǔn)孔C;
[0008]2)確定輔助基準(zhǔn)孔C的位置:利用激光跟蹤儀實(shí)測(cè)基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C的位置關(guān)系，并利用激光跟蹤儀內(nèi)的軸對(duì)準(zhǔn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換輔助基準(zhǔn)孔C相對(duì)于原有基準(zhǔn)孔A和基準(zhǔn)孔B的位置坐標(biāo)，然后將坐標(biāo)返回到數(shù)模中確定位置，并在數(shù)模狀態(tài)下獲取基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C的新坐標(biāo)值；
[0009]3)確定新增件位置:利用基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C建立工裝狀態(tài)下的坐標(biāo)系，調(diào)整新增件定位器的位置；
[0010]4)新增件定位器位置檢測(cè):利用激光跟蹤儀的測(cè)量功能將調(diào)整到位的新增件定位器進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)的結(jié)果反饋到電腦顯示屏上；
[0011]5)根據(jù)檢測(cè)完的新增件定位器位置，在工裝基體(I)上裝配固定新增件。
[0012]所述的一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，在基準(zhǔn)孔A上裝配轉(zhuǎn)換套，所述轉(zhuǎn)換套的內(nèi)孔孔徑與激光跟蹤儀的工具球靶球底座的直徑一致，所述轉(zhuǎn)換套的外徑與基準(zhǔn)孔A的孔徑一致;和/或在基準(zhǔn)孔B上裝配轉(zhuǎn)換套，所述轉(zhuǎn)換套的內(nèi)孔孔徑與激光跟蹤儀的工具球靶球底座的直徑一致，所述轉(zhuǎn)換套的外徑與基準(zhǔn)孔B的孔徑一致。
[0013]所述的一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，步驟3)所述新增件為鉆模板，所述鉆模板上設(shè)有鉆?？?，對(duì)新增件、基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C進(jìn)行絕對(duì)坐標(biāo)系賦值，具體為利用鉆模板上的鉆?？装惭b測(cè)量點(diǎn)，然后對(duì)新增件、基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C進(jìn)行工作絕對(duì)坐標(biāo)系賦值。
[0014]所述的一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，步驟3)所述新增件為用于產(chǎn)品的定位件(其上有定位檢測(cè)用的工具球孔)，所述定位件上設(shè)有定位檢測(cè)用的工具球孔，對(duì)定位件、基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C進(jìn)行絕對(duì)坐標(biāo)系賦值，具體為利用定位件上的工具球孔安裝測(cè)量點(diǎn)，然后對(duì)定位件、基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C進(jìn)行工作絕對(duì)坐標(biāo)系賦值。
[0015]所述的一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，所述的輔助基準(zhǔn)孔C的尺寸為Φ6.35H7o
[0016]所述的一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，所述基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C不共線。
[0017]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]本發(fā)明一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法使數(shù)控增件工裝的制造更加快速、簡(jiǎn)潔，制造裝配精度高，檢測(cè)更直觀。本方法利用激光跟蹤儀解決了工裝基準(zhǔn)上僅有兩個(gè)基準(zhǔn)孔下建立坐標(biāo)系的難題，對(duì)于零件裝配后的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)測(cè)量，免去了正常加工與測(cè)量分開(kāi)的困局。
[0019]需要增加新制工藝件的工裝只需要以工裝上原有的兩個(gè)數(shù)控加工基準(zhǔn)孔為基準(zhǔn)，在其加工面上任意位置上鉆一個(gè)孔，利用激光跟蹤儀上的軸對(duì)準(zhǔn)功能實(shí)測(cè)這三個(gè)孔的相對(duì)位置，建立工裝的直角坐標(biāo)系，然后按照工裝的三維工程數(shù)據(jù)提供的新制造的零件空間位置坐標(biāo)調(diào)整到位，最后利用激光跟蹤儀將新制零件的位置測(cè)量，顯示在電腦顯示器屏上，不但檢測(cè)更方便直觀，而且可以將零件的位置精度控制在誤差±0.05mm內(nèi)，提高制造裝配精度，縮短數(shù)控增件工裝的制造、周轉(zhuǎn)周期，提高工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為實(shí)施例中數(shù)控增件工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖2為圖1所示增件工裝增加輔助基準(zhǔn)孔結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖3為圖2所示增件工裝絕對(duì)坐標(biāo)系下對(duì)新增件增加測(cè)量點(diǎn)值分布圖。
[0023]圖4為新增件-鉆模板的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例一
[0025]如圖1所示一種數(shù)控增件工裝的結(jié)構(gòu)圖，具有工裝基體I，工裝基體I上具有基準(zhǔn)孔ΑΦ10Η7和基準(zhǔn)孔ΒΦ10Η7，工裝基體I上還具有已加工表面，需要在該工裝基體I上新增4個(gè)鉆模板2。
[0026]—種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，具體包括以下步驟:
[0027]I)在工裝基體I實(shí)物上添加輔助基準(zhǔn)孔C:工裝基體I已加工表面上任意位置處鉆制一個(gè)Φ 6.35H7孔(該孔與激光跟蹤儀的工具球靶球底座直徑一致)，作為輔助基準(zhǔn)孔C ο利用原先的基準(zhǔn)孔ΑΦ 10H7和基準(zhǔn)孔ΒΦ 10H7即可完成激光跟蹤儀間接利用三點(diǎn)，然后利用儀器建立軸對(duì)準(zhǔn)坐標(biāo)系測(cè)量此三點(diǎn)的相對(duì)位置關(guān)系，如圖2所示。
[0028]2)確定輔助基準(zhǔn)孔C的位置:利用激光跟蹤儀實(shí)測(cè)基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C的位置關(guān)系，并利用激光跟蹤儀內(nèi)的軸對(duì)準(zhǔn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換輔助基準(zhǔn)孔C相對(duì)于原有基準(zhǔn)孔A和基準(zhǔn)孔B的位置坐標(biāo)，然后將坐標(biāo)返回到數(shù)模中確定位置，并在數(shù)模狀態(tài)下獲取基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C的新坐標(biāo)值;在三維工裝數(shù)模中按照軸對(duì)準(zhǔn)坐標(biāo)系建立獨(dú)立的局部坐標(biāo)系，并按照激光跟蹤儀軸對(duì)準(zhǔn)坐標(biāo)系測(cè)量的第三點(diǎn)在數(shù)模中制出第三個(gè)孔如圖2所示。
[0029]3)確定新增件位置:利用新增件鉆模板2基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C建立工裝狀態(tài)下的坐標(biāo)系，利用新增件鉆模板2上的鉆?？装惭b測(cè)量點(diǎn)21如圖4所示，然后對(duì)新增件鉆模板、基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C進(jìn)行工作絕對(duì)坐標(biāo)系賦值。調(diào)整新增件定位器的位置:利用激光跟蹤儀按照工裝的三個(gè)基準(zhǔn)孔坐標(biāo)值進(jìn)行最小二乘法坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，建立工裝整體坐標(biāo)系如圖3所示，按照該工裝整體坐標(biāo)系進(jìn)行鉆模板位置調(diào)整;調(diào)整位置結(jié)束后對(duì)鉆模板位置留值，直接檢測(cè)安裝位置的準(zhǔn)確性。
[0030]4)新增件定位器位置檢測(cè):利用激光跟蹤儀的測(cè)量功能將調(diào)整到位的新增件定位器進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)的結(jié)果反饋到電腦顯示屏上；
[0031]5)根據(jù)檢測(cè)完的新增件定位器位置，在工裝基體I上裝配固定新增件。
[0032]該方法的推廣應(yīng)用將對(duì)數(shù)控整體加工的零件及工裝提供了一種新的返修方法，也降極大的減輕了數(shù)控機(jī)床的工作壓力，該方法的應(yīng)用可以將零件的位置精度控制在±0.05mm內(nèi)，也可以極大縮短工裝制造周期。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種數(shù)控增件工裝，其特征在于，具有工裝基體(1)，工裝基體(1)上具有基準(zhǔn)孔A和基準(zhǔn)孔B，工裝基體(1)上還具有已加工表面。2.一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)在工裝基體(1)實(shí)物上添加輔助基準(zhǔn)孔C:在工裝基體(I)已加工表面上任意位置處鉆一個(gè)與激光跟蹤儀的工具球靶球底座相同直徑的孔，作為輔助基準(zhǔn)孔C; 2)確定輔助基準(zhǔn)孔C的位置:利用激光跟蹤儀實(shí)測(cè)基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C的位置關(guān)系，并利用激光跟蹤儀內(nèi)的軸對(duì)準(zhǔn)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換輔助基準(zhǔn)孔C相對(duì)于原有基準(zhǔn)孔A和基準(zhǔn)孔B的位置坐標(biāo)，然后將坐標(biāo)返回到數(shù)模中確定位置，并在數(shù)模狀態(tài)下獲取基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C的新坐標(biāo)值； 3)確定新增件位置:利用基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C建立工裝狀態(tài)下的坐標(biāo)系，調(diào)整新增件定位器的位置； 4)新增件定位器位置檢測(cè):利用激光跟蹤儀的測(cè)量功能將調(diào)整到位的新增件定位器進(jìn)行檢測(cè)并將檢測(cè)的結(jié)果反饋到電腦顯示屏上； 5)根據(jù)檢測(cè)完的新增件定位器位置，在工裝基體(1)上裝配固定新增件。3.如權(quán)利要求2所述的一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，其特征在于:在基準(zhǔn)孔A上裝配轉(zhuǎn)換套，所述轉(zhuǎn)換套的內(nèi)孔孔徑與激光跟蹤儀的工具球靶球底座的直徑一致，所述轉(zhuǎn)換套的外徑與基準(zhǔn)孔A的孔徑一致;和/或在基準(zhǔn)孔B上裝配轉(zhuǎn)換套，所述轉(zhuǎn)換套的內(nèi)孔孔徑與激光跟蹤儀的工具球靶球底座的直徑一致，所述轉(zhuǎn)換套的外徑與基準(zhǔn)孔B的孔徑一致。4.如權(quán)利要求2所述的一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，其特征在于:步驟3)所述新增件為鉆模板，所述鉆模板上設(shè)有鉆模孔，對(duì)新增件、基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C進(jìn)行絕對(duì)坐標(biāo)系賦值，具體為利用鉆模板上的鉆?？装惭b測(cè)量點(diǎn)，然后對(duì)新增件、基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C進(jìn)行工作絕對(duì)坐標(biāo)系賦值。5.如權(quán)利要求2所述的一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，其特征在于:步驟3)所述新增件為用于產(chǎn)品的定位件(其上有定位檢測(cè)用的工具球孔)，所述定位件上設(shè)有定位檢測(cè)用的工具球孔，對(duì)定位件、基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C進(jìn)行絕對(duì)坐標(biāo)系賦值，具體為利用定位件上的工具球孔安裝測(cè)量點(diǎn)，然后對(duì)定位件、基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C進(jìn)行工作絕對(duì)坐標(biāo)系賦值。6.如權(quán)利要求2所述的一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，其特征在于:所述的輔助基準(zhǔn)孔C的尺寸為Φ6.35Η7。7.如權(quán)利要求2所述的一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，其特征在于:所述基準(zhǔn)孔A、基準(zhǔn)孔B和輔助基準(zhǔn)孔C不共線。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種數(shù)控增件工裝的快速裝配方法，通過(guò)在工裝上增加零件輔助測(cè)量點(diǎn)利用激光跟蹤儀實(shí)現(xiàn)零件精準(zhǔn)定位，對(duì)零件裝配后的檢測(cè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)態(tài)測(cè)量，免去了正常加工與測(cè)量分開(kāi)的困局，使數(shù)控增件工裝的制造更加快速、簡(jiǎn)潔，制造裝配精度高，檢測(cè)更直觀。
【IPC分類】B23Q3/18, B23Q17/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105538016
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610159277
【發(fā)明人】李濤, 孫麗華, 鳳姣
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2016年3月18日